JP3549373B2 - Joining structure and joining method of steel members - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建築分野における土留め壁、地下構造物壁、基礎構造、トンネル構造に用いる鋼製部材等、各種鋼製部材の接合構造と接合工法に係り、特に現場での上下部材の位置合わせと鉛直精度出しに適した接合工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来技術の一例として、鋼製の上下部材を接合するために用いられるエレクションピースがある。図14、図15に示すようにこのエレクションピース2は、主に建築構造物の柱、例えば同図に示すようなウエブ5とフランジ6からなるH形の柱1同士を上下に現場で接合し、溶接7を行なう場合に使用される施工治具であり、同図に示されるように、現場で柱1の鉛直精度出しを行った後、この柱1の接合端部に溶接で固着された上下の取付けピース3を2枚のエレクションピース2で挟み、このエレクションピース2間をボルト4により接合するものである。
【0003】
前記エレクションピース2の欠点は、あくまでも上下の柱1同士を固定しておくためだけの施工治具であり、柱同士の鉛直精度出しは、現場で実施する必要がある点である。
また、施工現場での柱1同士の鉛直位置合わせは、柱1を吊下げたクレーン操作による作業で、所定位置に部材をもっていくため、位置合わせに要する時間が必要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明に最も近い従来技術としては、前述のエレクションピースのような柱同士を現場で接合する場合に使用する施工治具が存在するだけである。しかし、この施工治具を用いる鋼製部材の接合工法では、現場での鉛直精度出しが必要であり、クレーン操作により鋼製部材の鉛直精度出し作業に困難を伴ない、そのため多大な作業時間がかかるという欠点があった。
本発明は前記の課題を解決した鋼製部材の接合工法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第1の発明は、鋼矢板の側面に、ウエブの両端にフランジを有する補強部材の一方のフランジが固着されており、前記鋼矢板の上下方向の一端部が前記補強部材の一端部より突出しており、前記鋼矢板の上下方向の他端部が前記補強部材の他端部より後退位置しており、前記補強部材の各フランジには、相対する前記鋼矢板の上下端部を当接するとき、互いに面接触する芯出し治具が複数設けられている構成を特徴とする。
【0006】
第2の発明は、鋼矢板の側面に、ウエブの両端にフランジを有する補強部材の一方のフランジを固着し、先行打設した下側の鋼矢板の上端部に、後から打設する上側の鋼矢板を吊り下げて、これら上下の鋼矢板および補強部材の上下端部を接合するに際し、前記補強部材より上方に突出している下側の鋼矢板の上端部をガイドとして、上側の鋼矢板の下端部よりも下方に突出している上側の補強部材を吊り下し、上側と下側の各補強部材のフランジにそれぞれ複数設けた芯出し治具を面接触させることを特徴とする。
【0007】
第3の発明は、請求項1記載の鋼製部材の接合構造において、ウエブの両端にフランジを有する補強部材に代えて、ウエブの一端にフランジを有する補強部材を構成して、このウエブの他端を鋼矢板の側面に固着し、前記補強部材のフランジと前記鋼矢板には、上下方向に相対する前記鋼矢板の上下端部を当接するとき、互いに面接触する芯出し治具が複数設けられている構成を特徴とする。
【0008】
第4の発明は、請求項2記載の鋼製部材の接合工法において、上下の鋼矢板に固着した、ウエブの両端にフランジを有する補強部材に代えて、ウエブの一端にフランジを有する補強部材を構成して、このウエブの他端を鋼矢板の側面に固着し、上側の鋼矢板を吊り下げて上下の鋼矢板の端部を開先を有して接合するに際し、前記補強部材より上方に突出している下側の鋼矢板の上端部をガイドとして、上側の鋼矢板の下端面よりも下方に突出している上側の補強部材を吊り下し、上側の各補強部材のフランジと、下側の各鋼矢板にそれぞれ複数設けた芯出し治具を面接触させることを特徴とする。
【0009】
第5の発明は、前部鋼矢板と後部鋼矢板の側面同士がウエブを介して固着されており、前記各鋼矢板の上下方向一端部において、当該前部鋼矢板の端部が、後部鋼矢板の端部より突出しており、上下方向他端部において、前部鋼矢板の端部が後部鋼矢板の端部より後退位置しており、前部と後部の各鋼矢板には、上下方向に相対する前部鋼矢板およびウエブの上下端部を当接するとき、互いに面接触する芯出し治具が複数設けられている構成を特徴とする。
【0010】
第6の発明は、前部鋼矢板と後部鋼矢板の側面同士がウエブを介して固着されており、下側に位置する前部鋼矢板の上端部に、上側の前部鋼矢板を吊下げて上下の鋼矢板の上下端部を接合するに際し、後部鋼矢板の上端部より上方に突出している下側の前部鋼矢板の上端部をガイドとして、後部鋼矢板の下端部が前部鋼矢板の下端部よりも下方に突出している上側の前部鋼矢板を吊り下し、上側と下側の前部鋼矢板と後部鋼矢板にそれぞれ複数設けた芯出し治具を面接触させることを特徴とする。
【0011】
本発明によると、先行打設した下側の鋼製部材の上方から上側の鋼製部材を吊り下げて、上下側の鋼製部材を接合するに際し、下側の鋼矢板の上端部を建込みガイドとして、位置合わせを行いながら、上側の鋼矢板の下端部を所定の位置に確実に吊り下すことができ、かつ上下側の複数の芯出し治具を面接触させることで、鉛直精度出し作業は終了し、現場での部材の位置合わせ作業と鉛直精度出し作業が迅速化及び簡略化される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図1〜図5には第1実施形態に係る鋼製部材10が示されている。この鋼製部材10は、両側縁に継手部12を有する鋼矢板11と補強部材13とから構成されている。補強部材13は、ウエブ14の両端にフランジ15が固着されたH形鋼で構成され、一方のフランジ15が鋼矢板11の側面11aに固着されている。
【0013】
鋼矢板11の一端部(図3,図4における下側の鋼矢板11の上端部)16は、前記補強部材13の端部(図における上端部)17よりも、約100mm程度上方に突出して設けられており、鋼矢板11の他端部(図3,図4にをおける上側の鋼矢板11の下端部)16aは、前記補強部材13の端部(図における下端部)17aよりも上方に後退位置して設けられている。
【0014】
また、補強部材13の両端部(図における上端部及び下端部)17,17aにおけるフランジ15の側端面18には、芯出し治具20が溶接又はボルト接合により固着されていて、この芯出し治具20の当接端面20aは、フランジ15の両端部17,17aの端面より0.1〜2mm突出して固着してある。
【0015】
芯出し治具20は、施工現場における上下の連壁部材の鉛直精度出し作業の簡略化を目的として設けられるもので、本発明において主要素の一つをなし、その配置位置は正確になされている。このため、芯出し治具20の取付けに際しては、予め製作、加工工場において、鋼矢板11と補強部材13との部材同士を仮接続して芯通しを行ない、鉛直精度を確認したうえ、芯出し治具20を所定位置に固着する。したがって、現場では上下の芯出し治具20同士の当接面20aの面接触を確認する作業のみによって、予め確認しておいた上下の連壁部材10間の鉛直精度の再現が可能である。
【0016】
第1実施形態において、上側の鋼製部材をクレーンで吊り下げて、先行して建込んだ下側の鋼製部材の上端部に接合する際、補強部材13の上端より突出した下側の鋼矢板11の上端部が、建込みガイドとなるので、上側の鋼矢板11の下端部より突出した補強部材13の一方のフランジ15を下側の鋼矢板11の上端部の側面に沿わせてスライドさせながら吊り下ろすことで、上側の鋼矢板11は不安定に横揺せず、下側の鋼矢板11に対する位置合わせを円滑かつ確実に行なわせることたできる。さらに、下側と上側の4つの芯出し治具20の当接面20aを接触させることで、上下側の鋼製部材の端部の鉛直精度出し作業を迅速かつ簡単に行なうことができる。
【0017】
図6〜図9には、本発明の第2実施形態に係る鋼製部材10が示されている。この第2実施形態では、第1実施形態におけるウエブ14の両端にフランジ15を有する補強部材13に代えて、ウエブ14の一端にのみフランジ15を有する補強部材13aが構成されており、この補強部材13aにおけるウエブ14の他端縁14aを鋼矢板11の側面11aに溶接7で固着する点が第1実施形態と相異している。また、前記の構成の差異に伴なって、4つの芯出し治具20のうちの2つの芯出治具20が、鋼矢板11の上部の側面と下部の側面にそれぞれ固着されている。他の構成は第1実施形態と同じであるので、これと同等要素には同一符号を付して説明を省略する。
【0018】
この第2実施形態において、先行打設した下側の鋼製部材の上方から、上側の鋼製部材をクレーンで吊り下ろし、4つの芯出し治具20の当接面20aを接触させることで、第1実施形態と同様上下側の鋼製部材の端部の位置合わせ作業を迅速かつ簡単に行なうことができる。他の作用、効果は第1実施形態と同じである。
【0019】
図10〜図13(A),(B)には、本発明の第3実施形態に係る鋼製部材10が示されている。この第3実施形態では、第1実施形態におけるウエブ14の両端にフランジ15を有する補強部材13に代えて、鋼矢板(以下では前部直線形鋼矢板という)11と平行に後部直線形鋼矢板11bを配設し、両鋼矢板11,11b間をウエブ14と溶接7とにより固着した連続壁部材10が構成されている。
【0020】
また、この第3実施形態において、下側の鋼製部材10では前部鋼矢板11の上端部16が、後部鋼矢板11bの上端部16および、この上端部16と同じ高さのウエブ14の上端部17よりも上方に突出している。また、上側の鋼製部材10では、前部鋼矢板11の下端部16aが後部鋼矢板11bの下端部16aおよびこの下端部16aと同じ高さのウエブ14の下端部17aよりも上方に後退位置している。
【0021】
また、第3実施形態では、4つの芯出し治具20が、前側と後側の各鋼矢板11,11bの上部の側面と下部の側面にそれぞれ固着されている。他の構成は第2実施形態と同じであるので、これと同等要素には同一符号を付して説明を省略する。
【0022】
この第3実施形態において、先行打設する下側の鋼製部材の上方から、上側の鋼製部材をクレーンを用いて吊り下ろし、4つの芯出し治具20の当接面20aの面接触を確認することで、第1、第2実施形態と同様上下側の鋼製部材の端部の位置合わせ作業を迅速かつ簡単に行なうことができる。他の作用、効果は第2実施形態と同じである。
【0023】
なお、図13(C)には、同図(B)の変形例が示されている。つまり、図(C)に示すように、上下側に位置する前後部の鋼矢板11,11bの一方(図では上側)に設ける芯出し治具20の当接面20aを上方の鋼矢板11,11bの下端面16aよりも所定長下方に突出させる。また他方(図では下側)の鋼矢板11,11bに設ける芯出し治具20の当接面20aを、この鋼矢板11,11bの上端面16より所定長下方に後退位置させることによっても、上下側に位置する前後部の鋼矢板11,11bを当接することができる。この図13(C)に示す鉛直精度出しのための芯出し治具20の接合構造は、第1、第2実施形態にも適用できる。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、先行して打設した下側の鋼製部材の上方から、上側の鋼製部材を吊り下げて上下側の鋼製部材を接合するに際し、下側の鋼矢板の上端部を建込みガイドとして、上側の鋼製部材の下端部を所定の位置に吊り下すことができて鋼製部材の横揺れ等を簡易かつ確実に制御して位置合わせができ、かつ、上下側の各部材に設けた複数の芯出し治具の面接触を確認することで上下の部材間の鉛直精度出し作業は終了するので、従来必要とされていた現場での困難な操作を伴なう鉛直精度出し作業が不要となり、部材位置合わせが容易になる作用と相俟って、現場作業の簡略化、工期の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る鋼製部材の接合構造の平面図である。
【図2】図1の正面図である。
【図3】上下の鋼製部材が分離した状態での第1実施形態の破断斜視図である。
【図4】図3において、上下の鋼製部材が接合した状態での破断斜視図である。
【図5】図4のA−A断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る鋼製部材の接合構造の平面図である。
【図7】図2の正面図である。
【図8】上下の鋼製部材が分離した状態での第2実施形態の破断斜視図である。
【図9】図8において、上下の鋼製部材が分離した状態でのB−B方向の断面図である。
【図10】本発明の第3実施形態に係る鋼製部材の接合構造の平面図である。
【図11】図10の正面図である。
【図12】上下の鋼製部材が分離した状態での第3実施形態の破断斜視図である。
【図13】(A)は図12において、上下の鋼製部材が分離した状態でのC−C方向の断面図、(B)は図(A)の(D)部の拡大図、図(C)は図(B)の変形例の断面図である。
【図14】従来例に係る柱の接合構造を示す側面図である。
【図15】図14の平面図である。
【符号の説明】
1 柱
2 エレクションピース
3 取付けピース
4 ボルト
5 ウエブ
6 フランジ
7 溶接
10 鋼製部材
11 鋼矢板
12 継手部
13 補強部材
14 ウエブ
15 フランジ
16 一端部
17 端部
18 側端面
20 芯出し治具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a joining structure and a joining method of various steel members such as a retaining wall, an underground structure wall, a foundation structure, and a steel member used for a tunnel structure in the field of civil engineering and construction, and in particular, positions of upper and lower members at a site. It relates to a joining method suitable for alignment and vertical accuracy setting.
[0002]
[Prior art]
As an example of this type of conventional technology, there is an erection piece used for joining upper and lower members made of steel. As shown in FIGS. 14 and 15, this
[0003]
The drawback of the
In addition, the vertical alignment of the columns 1 at the construction site is performed by a crane operation that suspends the columns 1 and the members are brought to a predetermined position, so that the time required for the alignment is required.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a prior art closest to the present invention, there is only a construction jig used for joining columns such as the above-mentioned erection piece on site. However, in the method of joining steel members using this construction jig, it is necessary to obtain the vertical accuracy on site, and the operation of setting the vertical accuracy of the steel members by crane operation involves difficulties. There was a disadvantage that this was the case.
An object of the present invention is to provide a method for joining steel members that has solved the above-mentioned problems.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A first invention according to the present invention is characterized in that one side of a reinforcing member having flanges at both ends of a web is fixed to a side surface of a steel sheet pile, and one end of the steel sheet pile in a vertical direction is connected to one end of the reinforcing member. The other end of the steel sheet pile in the vertical direction is retracted from the other end of the reinforcing member, and each flange of the reinforcing member has upper and lower ends of the steel sheet pile facing each other. It is characterized in that a plurality of centering jigs that come into surface contact with each other when they come into contact with each other are provided.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, one flange of a reinforcing member having flanges at both ends of a web is fixed to a side surface of a steel sheet pile, and an upper side to be driven later on an upper end portion of a lower steel sheet pile previously driven. At the time of suspending the steel sheet pile and joining the upper and lower ends of the upper and lower steel sheet piles and the reinforcing member, the upper end of the lower steel sheet pile projecting upward from the reinforcing member is used as a guide, and The present invention is characterized in that an upper reinforcing member protruding below the lower end portion is suspended, and a plurality of centering jigs respectively provided on the flanges of the upper and lower reinforcing members are brought into surface contact.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the joining structure of steel members according to the first aspect, a reinforcing member having a flange at one end of the web is used instead of the reinforcing member having a flange at both ends of the web, and When the end is fixed to the side surface of the steel sheet pile, the flange of the reinforcing member and the steel sheet pile are provided with a plurality of centering jigs which are in surface contact with each other when the upper and lower ends of the steel sheet pile opposed in the vertical direction are brought into contact. The configuration is characterized.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for joining steel members according to the second aspect, a reinforcing member having flanges at one end of the web is used instead of the reinforcing members fixed to the upper and lower steel sheet piles and having flanges at both ends of the web. The other end of this web is fixed to the side surface of the steel sheet pile, and when the upper steel sheet pile is suspended and the ends of the upper and lower steel sheet piles are joined with a groove, the upper end is placed above the reinforcing member. Using the upper end of the projecting lower steel sheet pile as a guide, suspend the upper reinforcing member projecting below the lower end face of the upper steel sheet pile, and hang the flange of each upper reinforcing member, A plurality of centering jigs are provided in surface contact with each steel sheet pile.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, the side surfaces of the front steel sheet pile and the rear steel sheet pile are fixed via a web, and at one end in the vertical direction of each of the steel sheet piles, the end of the front steel sheet pile is connected to the rear steel sheet pile. At the other end in the vertical direction, the end of the front steel sheet pile is located at a position retreated from the end of the rear steel sheet pile. A plurality of centering jigs are provided which are in surface contact with each other when the front steel sheet pile and the upper and lower ends of the web are brought into contact with each other.
[0010]
According to a sixth aspect of the invention, the side surfaces of the front steel sheet pile and the rear steel sheet pile are fixed to each other via a web, and the upper front steel sheet pile is suspended from the upper end of the lower front sheet pile. When joining the upper and lower ends of the upper and lower steel sheet piles with the upper end of the lower front steel sheet pile projecting above the upper end of the rear steel sheet pile as a guide, the lower end of the rear steel sheet pile is The upper front steel sheet pile projecting below the lower end of the sheet pile is suspended, and the centering jigs provided on the upper and lower front steel sheet piles and the rear steel sheet pile are brought into surface contact with each other. Features.
[0011]
According to the present invention, the upper steel member is suspended from above the lower steel member that has been cast in advance, and when joining the upper and lower steel members, the upper end of the lower steel sheet pile is erected. As a guide, the lower end of the upper steel sheet pile can be reliably hung at a predetermined position while performing alignment, and vertical alignment work is performed by bringing a plurality of centering jigs on the upper and lower sides into surface contact. Is completed, and the work of positioning the members and the work of setting the vertical accuracy at the site are speeded up and simplified.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show a
[0013]
One end (the upper end of the lower
[0014]
A
[0015]
The centering
[0016]
In the first embodiment, when the upper steel member is hung by a crane and joined to the upper end of the lower steel member previously erected, the lower steel member protruding from the upper end of the reinforcing
[0017]
6 to 9 show a
[0018]
In the second embodiment, the upper steel member is suspended by a crane from above the lower steel member previously cast and brought into contact with the contact surfaces 20a of the four centering
[0019]
FIGS. 10 to 13A and 13B show a
[0020]
In the third embodiment, in the
[0021]
In the third embodiment, four centering
[0022]
In the third embodiment, the upper steel member is suspended using a crane from above the lower steel member to be cast in advance, and the surface contact of the contact surfaces 20a of the four centering
[0023]
FIG. 13C shows a modification of FIG. 13B. That is, as shown in FIG. (C), the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when joining the upper and lower steel members by suspending the upper steel member from above the lower steel member previously cast, The upper end of the steel sheet pile is used as a erection guide, and the lower end of the upper steel member can be hung at a predetermined position, and the roll of the steel member can be easily and reliably controlled and aligned, In addition, since the vertical alignment work between the upper and lower members is completed by checking the surface contact of the plurality of centering jigs provided on each member on the upper and lower sides, difficult operations on site that were conventionally required This eliminates the need for vertical precision work associated with the above, and, together with the effect of facilitating the positioning of members, simplifies the on-site work and shortens the construction period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a joint structure of steel members according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of FIG.
FIG. 3 is a cutaway perspective view of the first embodiment in a state where upper and lower steel members are separated.
FIG. 4 is a cutaway perspective view of FIG. 3 in a state where upper and lower steel members are joined.
FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 4;
FIG. 6 is a plan view of a joint structure of steel members according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of FIG. 2;
FIG. 8 is a cutaway perspective view of the second embodiment with upper and lower steel members separated.
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8 with upper and lower steel members separated.
FIG. 10 is a plan view of a joint structure for steel members according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view of FIG. 10;
FIG. 12 is a cutaway perspective view of the third embodiment with upper and lower steel members separated.
13A is a cross-sectional view in the CC direction in which upper and lower steel members are separated from each other in FIG. 12, FIG. 13B is an enlarged view of a part (D) in FIG. (C) is a sectional view of a modification of FIG. (B).
FIG. 14 is a side view showing a column joint structure according to a conventional example.
FIG. 15 is a plan view of FIG.
[Explanation of symbols]
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